Докладчик: Абдуллин Вильдан Вильданович · 2019-04-17 ·...

Беспроводной мониторинг режимов работы оборудования на основе технологии промышленного интернета вещей «ПолиТЭР.IIoT»

Докладчик:

Абдуллин Вильдан Вильданович к.т.н., главный инженер НПП «Политех-Автоматика»

Челябинск – 2019

Основана в 2003 г.

Сотрудничество с университетом ЮУрГУ

В коллективе доктора и кандидаты технических наук

Российский производитель электронной техники и ПО

Индивидуальный подход к клиенту, нетиповые проекты

Реализация комплексных проектов «под ключ»

[ 2 ] © ГК «Политех-Автоматика», 2019 Абдуллин Вильдан Вильданович

Группа компаний «Политех-Автоматика»

сайт: политэр.рф

Промышленная автоматизация и диспетчеризация

Системы управления инженерной

инфраструктурой городов

Разработка электронных

устройств и ПО

Направления деятельности Ключевые клиенты

[ 3 ] © ГК «Политех-Автоматика», 2019 Абдуллин Вильдан Вильданович сайт: политэр.рф

Беспроводные решения для мониторинга промышленных

объектов


Потенциал применения беспроводных решений ПолиТЭР.IIoT

Контроль микроклимата в хранилищах и складских комплексах

Контроль технологических параметров распределенных сетей

Мониторинг параметров объектов на открытых промплощадках

Вибрационный контроль узлов агрегатов и машин

Дистанционный учет энергоносителей, сырья и продукции

Сбор исходных данных для цифровых двойников технологических процессов


Контроль микроклимата производственных помещений

Температурный контроль поверхности оборудования

1. Онлайн мониторинг различных технологических параметров

(температура, влажность, вибрация и др.) с периодом

обновления данных от 1 минуты.

2. Расчетное время автономной работы беспроводных

датчиков без замены элемента питания – не менее 5 лет.

3. Работа в широком диапазоне температур окружающей

среды – от –40°С до +105°С (в зависимости от вида и

исполнения датчика).

Отличительные особенности технологии ПолиТЭР-IIoT

[ 6 ] © ГК «Политех-Автоматика», 2019 email: [email protected] сайт: политэр.рф

Параметры радиоканала и протокола:

Частотный диапазон: 868 МГц

Скорость передачи: 25…500 кбод

Ширина канала: 42 кГц

Макс. число каналов: 10

Модуляция: 2GFSK

Спектр. эффективность: 0,7 бит/Гц

Чувств-ть приемника: –110 дБм

Мощность передатчика: +14 дБм

Беспроводной протокол для «интернета вещей»

Сеть из беспроводных датчиков и устройств в масштабах предприятия.

Сверхнизкое энергопотребление.

Автономная работа датчиков с радиомодулями от встроенных элементов питания – от 5 до 10 лет.

Период опроса – от нескольких секунд.

Применение защищенного канала с шифрованием AES-128.

Наличие датчика вскрытия корпуса.

Контроль напряжения питания.

Контроль уровня принимаемого сигнала.

Высокая надежность связи.

Отсутствие абонентской платы.


Отличительные особенности технологии ПолиТЭР.IIoT

Автоматизированная управляющая информационно-измерительная система комплекса зданий ЮУрГУ


Проблема большого разброса температур в разных помещениях одного здания


Беспроводной контроль вибрации на базе ПолиТЭР-IIoT



Система беспроводного вибромониторинга оборудования

• Запись и передача в сторонние системы исходного временного сигнала, пригодного для дальнейшего спектрального анализа и диагностики неисправностей контролируемого оборудования;

• Возможность установки в тяжелых промышленных условиях;

• Беспроводная передача данных в безлицензионном диапазоне 868,7 – 869,2, 864 – 865, 866 – 868 МГц;

• Поддержка существующих на рынке промышленных вибросенсоров;

• Автономность при работе от встроенного элемента питания - до 5 лет, питание подключаемого вибросенсора;

• Запись до 19200 отсчетов/сек. в ходе замера, длительность замера до 8 сек;

• Степень защиты корпуса блока контроля от пыли и воды – не хуже IP65.


Беспроводной модуль измерения вибросигнала


Контроллер беспроводной сети

с интерфейсом Ethernet БИП-К2.LAN-01

Стандарт беспроводной связи: ПолиТЭР.IIoT


Каналов приема-передачи: 2 независимых

Интерфейсы: Ethernet 10/100 Мбит/с,

RS-232 (1 шт.), RS-485 (2 шт.)

Протоколы: ModbusTCP, TCP/UDP, ICMP, FTP, HTTP

Входы/выходы: универсальные DI/O, AI/O (до 6 шт.),

Питание: =12…48 В, 2 Вт, PoE (IEEE 802.3af), PassivePoE

Датчики: открытие корпуса, напряжение питания, температура

Память: MicroSD (до 2 Гбайт)

Беспроводные устройства ПолиТЭР-IIoT



Система беспроводного контроля параметров технологических процессов

Беспроводной датчик температуры и влажности

воздуха в помещении БИП-ТВ.П-01



Диапазон измерения температур: –30…+85°С

Диапазон измерения влажности: 0…100%

Основная погрешность измерения:

– температуры (+5…+60°С) ±0,1°С

– влажности (20…80%) ±1%

ЭИИМ передающего тракта: 25 мВт

Чувствительность приемного тракта: –102 дБм

Питание: автономное, литиевая батарея ER14250



Датчик температуры

промышленного исполнения БИП-ТС-01




Основная погрешность измерения:

– температуры (+5…+60°С) ±1°С






Беспроводной модуль для подключения

датчиков температуры



Рабочий диапазон температур: –30…+85°С


Типы ТСМ: 100М

Типы ТСП: 100П, Pt100, Pt1000

Основная погрешность измерения: до ±0,5°С







Исследование работы ПолиТЭР.IIoT в промышленных условиях

ПолиТЭР-IIoT Исследование распространения радиосигнала

RCVR

Точка 7

3,05 км

-90 dBm

Точка 2

1,98 км

-97 dBm

Точка 8

2,33 км

-107 dBm

Точка 9

2,45 км

Нет радиосигнала

Точка 3

1,98 км

-103 dBm

В автомобиле

Точка 6

2,99 км

-86 dBm

Точка 5

2,94 км

-100 dBm

Точка 1

1,35 км

-105 dBm

Точка 4

2,1 км

-100...-108 dBm

350м

-78 dBm

В городских условиях



В промышленных условиях (прямая видимость)

RCVR

-49

-49

-63

-53

-63

-62

-70

-65

-79

-70

-80

-65

-85

-72

-82

-70

-85

-76

-80

-79

-75

-75

-76

-75

-76

-82

-69

-85

-77

-77

-77

-92

-77

-90

-76

-85

-87

-87

-82

-90

-90

-90

-94

-98

-100

-99

-93

-97

-97

-102

-98

-98

-90

-100



В промышленных условиях (прямая видимость)

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

Осл

аб

ление р

ад

иосигн

ал

а, dB

m

Дистанция, м

1 комплект

2 комплект



В промышленных условиях (турбинный участок электростанции)

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

0 3 6 91

21

41

72

02

32

62

93

23

53

74

04

34

64

95

25

55

86

06

36

66

97

27

57

88

18

48

68

99

29

59

81

01

104

107

109

112

115

118

121

124

127

130

132

135

138

141

Ур

овен

ь с

игн

ала,

дБ

м

Расстояние от БИП-К, м

1

2

3

4

5



В промышленных условиях (прокатный стан)

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

84 70 56 42 28 14 0 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140 154 168

Уровен

ь с

игн

ала,

дБ

м

Расстояние от БИП-К до БИП-Т, м

ближняя сторона, 1 комплект

дальняя сторона, 1 комплект

ближняя сторона, 2 комплект

дальняя сторона, 2 комплект

место установки БИП-К


Спасибо за внимание!

Группа компаний «Политех-Автоматика»

Абдуллин Вильдан Вильданович

главный инженер

Россия, г. Челябинск, пр. Ленина, 2К

тел.: +7 (351) 7-555-040, доб. 421

сайт: политэр.рф

email: [email protected]

Докладчик: Абдуллин Вильдан Вильданович · 2019-04-17 ·...

Documents

Transcript of Докладчик: Абдуллин Вильдан Вильданович · 2019-04-17 ·...